Litium Batareya Texnologiyası nədir?

Litium batareyaları yüksək enerji sıxlığına və dövr başına aşağı qiymətə görə digər batareya kimyalarından fərqlənir.Bununla belə, “litium batareya” qeyri-müəyyən bir termindir.Litium batareyalarının təxminən altı ümumi kimyası var, hamısının özünəməxsus üstünlükləri və mənfi cəhətləri var.Bərpa olunan enerji tətbiqləri üçün üstünlük təşkil edən kimyadır Litium Dəmir Fosfat (LiFePO4) .Bu kimya əla istilik sabitliyi, yüksək cərəyan reytinqləri, uzun dövr ömrü və sui-istifadəyə dözümlülük ilə əla təhlükəsizliyə malikdir.

Litium Dəmir Fosfat (LiFePO4) demək olar ki, bütün digər litium kimyaları ilə müqayisədə olduqca sabit litium kimyasıdır.Batareya təbii olaraq təhlükəsiz katod materialı (dəmir fosfat) ilə yığılmışdır.Digər litium kimyaları ilə müqayisədə dəmir fosfat həddindən artıq yüklənmə şərtlərinə tab gətirən, dövrünün ömrünü uzadan və bir çox dövrlər ərzində kimyəvi bütövlüyünü qoruyan güclü molekulyar bağı təşviq edir.Bu, bu batareyalara böyük istilik sabitliyini, uzun dövrə ömrünü və sui-istifadəyə dözümlülüyünü verir. LiFePO4 batareyaları həddindən artıq istiləşməyə meyilli deyillər, nə də “termal qaçaqlara” məruz qalmırlar və buna görə də ciddi səhv rəftar və ya sərt ekoloji şəraitə məruz qaldıqda həddindən artıq qızmır və ya alışmırlar.

Su basmış qurğuşun turşusu və digər batareya kimyalarından fərqli olaraq, litium batareyaları hidrogen və oksigen kimi təhlükəli qazları buraxmır.Kükürd turşusu və ya kalium hidroksid kimi kaustik elektrolitlərə məruz qalma təhlükəsi də yoxdur.Əksər hallarda, bu batareyalar partlama riski olmadan məhdud ərazilərdə saxlanıla bilər və düzgün dizayn edilmiş sistem aktiv soyutma və ya havalandırma tələb etməməlidir.

Litium batareyalar qurğuşun-turşu akkumulyatorları və bir çox digər batareya növləri kimi bir çox hüceyrədən ibarət bir montajdır.Qurğuşun-turşu akkumulyatorlarının nominal gərginliyi 2V/hüceyrəyə, litium batareyalarının isə 3,2V nominal gərginliyinə malikdir.Buna görə də, 12V batareya əldə etmək üçün bir qayda olaraq, ardıcıl olaraq dörd hüceyrəyə qoşulacaqsınız.Bu, nominal gərginliyi a edəcək LiFePO4 12.8V .Bir sıra ilə birləşdirilən səkkiz hüceyrə a 24V batareya 25,6V nominal gərginlikli və ardıcıl olaraq bağlanmış on altı hüceyrə ilə a 48V batareya 51.2V nominal gərginliklə.Bu gərginliklər tipik cihazınızla çox yaxşı işləyir 12V, 24V və 48V çeviricilər .

Litium batareyaları çox vaxt qurğuşun-turşu batareyalarını birbaşa əvəz etmək üçün istifadə olunur, çünki onların doldurma gərginliyi çox oxşardır.Dörd hüceyrəli LiFePO4 Batareya (12.8V), adətən 14.4-14.6V arasında maksimum yükləmə gərginliyinə malik olacaq (istehsalçıların tövsiyələrindən asılı olaraq).Litium batareyanın özünəməxsus cəhəti onun udma yükünə ehtiyac duymaması və ya əhəmiyyətli müddət ərzində sabit gərginlik vəziyyətində saxlanmasıdır.Tipik olaraq, batareya maksimum doldurma gərginliyinə çatdıqda, onu daha doldurmaq lazım deyil.LiFePO4 batareyalarının boşalma xüsusiyyətləri də unikaldır.Boşaltma zamanı litium batareyaları qurğuşun-turşu akkumulyatorlarının adətən yük altında qalacağından daha yüksək gərginlik saxlayacaq.Litium batareyanın tam doldurulmasından 75%-ə qədər voltun yalnız bir neçə onda bir hissəsinin boşaldılması qeyri-adi deyil.Bu, batareyaya nəzarət avadanlığı olmadan nə qədər tutumun istifadə olunduğunu söyləməyi çətinləşdirə bilər.

Litiumun qurğuşun-turşu batareyaları ilə müqayisədə əhəmiyyətli üstünlüyü onların defisit dövriyyəsindən əziyyət çəkməməsidir.Əsasən, bu, ertəsi gün yenidən boşalmadan əvvəl batareyaların tam doldurula bilməməsidir.Bu, qurğuşun-turşu batareyaları ilə bağlı çox böyük problemdir və bu şəkildə təkrar-təkrar istifadə edilərsə, lövhənin əhəmiyyətli dərəcədə deqradasiyasına səbəb ola bilər.LiFePO4 batareyalarının müntəzəm olaraq tam doldurulmasına ehtiyac yoxdur.Əslində, tam doldurma əvəzinə cüzi qismən doldurmaqla ümumi ömür müddətini bir qədər yaxşılaşdırmaq mümkündür.

Günəş elektrik sistemlərinin layihələndirilməsi zamanı səmərəlilik çox vacib amildir.Orta qurğuşun-turşu akkumulyatorunun gediş-gəliş səmərəliliyi (doludan ölüyə və geri doluya) təxminən 80% təşkil edir.Digər kimyalar daha da pis ola bilər.Litium Dəmir Fosfat batareyasının gediş-gəliş enerji səmərəliliyi 95-98% -dən yuxarıdır.Yalnız bu, qışda günəş enerjisindən məhrum olan sistemlər üçün əhəmiyyətli təkmilləşdirmədir, generatorun doldurulmasından yanacağa qənaət çox böyük ola bilər.Qurğuşun-turşu akkumulyatorlarının udma yüklənmə mərhələsi xüsusilə səmərəsizdir, nəticədə 50% və ya daha az səmərəlilik əldə edilir.Litium batareyaların doldurulma qabiliyyətini udmadığını nəzərə alsaq, tam boşaldıqdan sonra tam dolu olana qədər doldurma müddəti iki saat kimi az ola bilər.Onu da qeyd etmək lazımdır ki, litium batareya əhəmiyyətli mənfi təsirlər olmadan qiymətləndirildiyi kimi demək olar ki, tam boşalma keçirə bilər.Bununla belə, fərdi hüceyrələrin həddindən artıq boşalma olmadığından əmin olmaq vacibdir.Bu inteqrasiyanın işidir Batareya İdarəetmə Sistemi (BMS) .

Litium batareyaların təhlükəsizliyi və etibarlılığı böyük narahatlıq doğurur, buna görə də bütün qurğular inteqrasiya olunmuş Batareya İdarəetmə Sistemi (BMS) .BMS nəzarət edən, qiymətləndirən, balanslaşdıran və hüceyrələri “Təhlükəsiz Əməliyyat Sahəsi” xaricində işləməkdən qoruyan bir sistemdir.BMS, litium batareya sisteminin vacib təhlükəsizlik komponentidir, batareyanın daxilindəki hüceyrələri həddindən artıq cərəyan, aşağı/aşkar gərginlik, aşağı/artıq temperatur və s. qarşı izləyir və qoruyur.Hüceyrənin gərginliyi nə vaxtsa 2,5V-dən aşağı düşərsə, LiFePO4 hüceyrəsi daimi zədələnəcək, hüceyrənin gərginliyi 4,2V-dən çox artarsa, o, həmişəlik zədələnəcək.BMS hər bir hüceyrəni izləyir və aşağı/aşırı gərginlik halında hüceyrələrin zədələnməsinin qarşısını alır.

BMS-nin digər vacib məsuliyyəti, doldurma zamanı paketi tarazlaşdırmaq, bütün hüceyrələrin həddindən artıq yükləmə olmadan tam şarj almasına zəmanət verməkdir.LiFePO4 batareyasının hüceyrələri doldurulma dövrünün sonunda avtomatik olaraq tarazlaşmayacaq.Hüceyrələr vasitəsilə empedansda kiçik dəyişikliklər var və buna görə də heç bir hüceyrə 100% eyni deyil.Buna görə də, dövrə vurduqda, bəzi hüceyrələr tam olaraq doldurulacaq və ya digərlərinə nisbətən daha tez boşalacaq.Hüceyrələr balanslaşdırılmazsa, hüceyrələr arasındakı fərq zamanla əhəmiyyətli dərəcədə artacaq.

In qurğuşun-turşu batareyaları , cərəyan bir və ya bir neçə hüceyrə tam yükləndikdə belə axmağa davam edəcək.Bunun nəticəsidir batareyada baş verən elektroliz, suyun hidrogen və oksigenə parçalanması.Bu cərəyan digər hüceyrələri tam doldurmağa kömək edir, beləliklə, təbii olaraq bütün hüceyrələrdə yükü tarazlaşdırır.Bununla belə, tam doldurulmuş litium hüceyrəsi çox yüksək müqavimətə malik olacaq və çox az cərəyan keçəcək.Buna görə də gecikmiş hüceyrələr tam doldurulmayacaq.Balanslaşdırma zamanı BMS tam doldurulmuş hüceyrələrə kiçik bir yük tətbiq edərək, onun həddindən artıq yüklənməsinin qarşısını alır və digər hüceyrələri tutmağa imkan verir.

Litium batareyaları digər batareya kimyası ilə müqayisədə bir çox üstünlüklərə malikdir.Onlar təhlükəsiz və etibarlı batareya həllidir, istilik itkisi və/və ya fəlakətli ərimə qorxusu olmadan, digər litium batareya növləri üçün əhəmiyyətli bir ehtimaldır.Bu batareyalar son dərəcə uzun dövrə ömrü təklif edir, bəzi istehsalçılar hətta 10.000 dövrə qədər batareyalara zəmanət verirlər.Davamlı C/2-dən yuxarı yüksək boşalma və doldurma dərəcələri və 98%-ə qədər gediş-gəliş səmərəliliyi ilə bu akkumulyatorların sənayedə cəlbedicilik qazanması təəccüblü deyil. Litium Dəmir Fosfat (LiFePO4) mükəmməldir enerji saxlama həlli .